单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,机械波,一、机械波的产生,a.产生条件:振源和介质,b.各质点的起振方向相同,例:,如图所示,为波沿着一条右端固定的绳子传播到B点的波形示意图,由图可判断出A开始振动的方向是_。(填“向左”、“向右”、“向上”、“向下”),c.介质中的各质点并不随波迁移,向下,机械波一、机械波的产生 a.产生条件:振源和介质b.各质,1,d.质点每完成一次全振动,机械波向前传播一个波长,波传播的是振动的形式。,e.各质点的振动频率都相同,等于波源的振动频率(每个质点都在做受迫振动,前一质点带动后一质点),例、,关于振动和波的关系,下列说法正确的是(),A、有振动就一定有波,B、波是质点由近及远的移动过程,C、波是传递波源振动能量的一种方式,D、波源停止振动则波也立即停止传播,f.波是传递能量的一种方式。,C,d.质点每完成一次全振动,机械波向前传播一个波长,波传播的,2,波的分类:,1.横波:质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波,2.纵波:质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波,例如:绳波,例如:弹簧波,波峰 波谷的概念,密部 疏部的概念,波的分类:1.横波:质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波2.,3,二、波的图像,a.波的图像是反映某时刻介质中各质点相对平衡位置的位移,b.简谐波的图像是正弦或余弦曲线。,1、图像的特点,c.波的图像具有,重复性,,即相隔时间为周期的整数倍的两个时刻的波形相同,d.波的传播方向的,双向可能性,,即在未指定波的传播方向时,图像中波可能向x轴正向或x轴负向传播。,二、波的图像a.波的图像是反映某时刻介质中各质点相对平衡位,4,根据波的图像,可以分析得:,a.该时刻各质点的振幅、各质点的位移、波长,2、图像分析,b.结合波的传播方向判断各质点在该时刻的振动方向或反过来求,质点振动方向的判断:,沿着传播方向走:“上坡向下”“下坡向上”,根据波的图像,可以分析得:2、图像分析b.结合波的传播方向,5,c.求另一时刻的波形图或根据另一时刻波形图求经过的时间t,例:,如图所示,实线表示一横波在某时刻的波形图线,虚线是经过一段时间t后的波形图线,若已知波的周期为2s,求:,t 的可能值,请画出从实线时刻起经过21.5 s后的可能波形图,X=V,t,c.求另一时刻的波形图或根据另一时刻波形图求经过的时间t,6,3、波长、频率和波速,(2)、f 的决定因素,a.周期和频率只取决于波源,等于波源的频率,b.传播速度v决定于介质,c.波长决定于v和f,当v和f中只有一个发生变化,其值必然发生变化,而保持v=f成立。,(1)、f 的关系 v=,/T=,f,3、波长、频率和波速(2)、f 的决定因素 a.周,7,4、波的综合应用,例、,如图所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点,相距14.0m,b点在a点的右方。当一列简谐波沿此长绳向右传播时,若a点的位移达到正向最大时,b点的位移恰为零,且向下运动;经过t=1.00 s后,a点的位移为零,且向下运动,而b点的位移恰达到负向最大。则这列简谐横波的波速可能等于(,),A.4.67m/s B.6m/s C.10m/s D.14m/s,(1)波动图像的,周期性,形成多解,AC,4、波的综合应用例、如图所示,一根张紧的水平弹性长绳上的a、,8,(2),波的传播方向的,双向性,形成多解,例、,一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示,波沿x轴传播,介质质点b的平衡位置在x=3m处,在t,1,=0.7s时,b第二次处于波峰,求此波的传播速度。,10m/s,或,7.14 m/s,(2)波的传播方向的双向性形成多解例、一列简谐横波在t=0,9,(3)波形的,隐含,形成多解,在波动问题中,有这样一类问题,只给出完整波形的一部分,或给出几个特殊点,而其余信息均处于隐含状态,这样,波形就有多种情况。,例、,如图所示,A、B是一列简谐横波中的两点。某时刻,A正处于正向最大位移处,另一点B恰好通过平衡位置向y轴负方向振动。已知A、B的横坐标分别为x,A,=0,x,B,=70m,并且波长符合:20m80m,求波长。,沿X轴负向传播时56m或31m或21.5m,沿X轴正向传播时40m 或25.4m,(3)波形的隐含形成多解例、如图所示,A、B是一列简谐横波,10,B、若波沿x轴正向传播,图乙为b点的振动图像,C、若波沿x轴负向传播,图乙为b点的振动图像,D、若波沿x轴负向传播,图乙为d点的振动图像,例、,一列简谐波某时刻的波形如图所示,乙图表示该波传播的介质中某质点此后一段时间内的振动图像。则(),A、若波沿x轴正向传播,图乙为d点的振动图像,BD,B、若波沿x轴正向传播,图乙为b点的振动图像例、一列简谐波某,11,例:,两列简谐波均沿x轴传播,传播速度大小相等,其中一列沿x正方向传播,如图中实线所示,另一列沿x负方向传播,如虚线所示。这两列波的频率相等、振动方向均沿y轴,则图中x=1,2,3,4,5,6,7,8各点中的振幅最大的是x=,点,振幅最小的点是x=_点。,4,8,_,2,6,_,例:两列简谐波均沿x轴传播,传播速度大小相等,其中一列沿x正,12,12.两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波,如图29(甲)所示,在相遇的某一时刻两列波“消失”,如图29(乙),此时图中a、b质点的振动方向是(),A.a向上,b向下 B.a向下,b向上,C.a、b都静止 D.a、b都向上,B,12.两列沿相反方向传播的振幅和波长都相同的半波,如图29(,13,15.如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况,图,中圆表示波峰,已知波源的频率为f0,则下列说法正确的是(),A.该图表示波源正在向B点移动,B.观察者在图中A点接收波的频率是定值,但大于f0,C.观察者在图中B点接收波的频率是定值,但大于f0,D.观察者在图中C点或D点接收波的频率是定值,但大于f0,答案 AC,15.如图表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况,图答案,14,10.如图甲所示,O点为振源,OP=s,t=o时刻O点由平衡位置开始振动,产生向右沿直线传播的简谐横波。图乙为从t=o时刻开始描绘的P点的振动图像,下列判断中正确的是(),A该波的传播速度 B这列波的波长,Ct=o时刻,振源O振动的方向沿y轴正方向,Dt1时刻,P点的振动方向沿y轴负方向,BC,10.如图甲所示,O点为振源,OP=s,t=o时刻O点由平衡,15,5.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为。若在x=0处质点的振动图像如右图 所示,则该波在t=T/2时刻的波形曲线为 (),A,5.一简谐机械波沿x轴正方向传播,周期为T,波长为。若在x=,16,7.在波的传播方向上,两质点,a,、,b,相距3.5m,已知,t,0时刻,,a,位于波峰,,b,恰好在平衡位置,除,a,点外,,ab,间还有一个波峰;,t,0.1s时刻,,a,位于平衡位置。则波的传播速度可能是(),A14 m/s B15 m/s,C21 m/s D30 m/s,BC,7.在波的传播方向上,两质点a、b相距3.5m,已知t0时,17,例、,一列简谐波在t=0时刻的波形图如图所示,传播方向沿x轴正向,已知经t=1.1s时,P点第三次出现波峰,则Q点出现第一次波峰的时间是_s。,0.8,例、一列简谐波在t=0时刻的波形图如图所示,传播方向沿x轴,18,例:,如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图,此时刻质点F的运动方向如图所示,则(),A.该波向左传播,B.质点B和D的运动方向相同,C.质点C比质点B先回到平衡位置,D.此时质点F和H的加速度相同,ACD,例:如图所示为一列简谐横波在某一时刻的波形图,此时刻质点F的,19,3.弹性绳沿,x,轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当,t,0时使其开始沿,y,轴做振幅为8cm的简谐振动,在,t,0.25s时,绳上形成如图所示的波形,则该波的波速为_cm/s,,t,_时,位于,x,245cm的质点N恰好第一次沿,y,轴正向通过平衡位置。,答案:20,2.75,3.弹性绳沿x轴放置,左端位于坐标原点,用手握住绳的左端,当,20,